大直径棒材分区超声波检测应用

    大直径棒材的超声波探伤，国内普遍采用手动接触法。该方法实施时不但受人为因素影响较大，而且检测结果杂波较高。有些厂家虽有自动检测系统，但采用单通道DAC曲线法进行检测和评估。由于大直径棒材检测范围较大，用单通道一个探头检测造成探伤盲区偏大，杂波偏高，甚至在较深的检测深度处无法达到要求的检测灵敏度。

原理与方案针对上述问题，我们推荐使用分区扫查技术来进行大直径棒材的超声探伤。分区扫查技术将被检棒材根据棒材直径分成多个区域，不同区域采用不同规格的聚焦探头，对应探伤仪的不同通道，不同通道对应水距也有所不同。如下图的样例中将棒材的扫查范围分成了三个区域，三个探头各覆盖一个区域的检测，扫查过程中三个探头同时采集数据， 每个探头采集到的数据各自成像，代表该区域内的C扫描结果。探头1可选用高频探头，从而达到减小探伤盲区的目的。而较深区域对应的探头可选用大聚焦深度探头，从而使探头聚焦在检测区域附近，以减少由于声程扩散造成的杂波偏高，提高信噪比。

分区检测技术原理图分区检测探头架采用如图2，图3所示的设计。包括横波通道和纵波通道。根据检测要求通常可配置两个横波通道，实现正反两个方向的横波斜入射检测。横波通道的探头角度及水距均可单独调节，横向偏移量也可单独调节，从而实现要求角度的斜入射。纵波通道的通道数根据被检对象的zui大直径来确定，一般情况下安装覆盖到1/2D或者按特殊要求进行通道配置。纵波通道的探头角度及水距可单独调节。标准SAE AMS 2628A中也有不同直径棒材推荐的分区。

分区检测探头架实物结果下面是对于直径400mm的TC18钛合金棒材的分区检测结果。七个纵波通道分别检测棒材中的一个检测区域，每个通道对应一个探头。

制作阶梯形棒材试块，在试块上加工不同孔径及埋深的平底孔，根据平底孔的埋深分别使用相应的通道进行检测，记录缺陷处zui大回波幅值，增益，及缺陷附近的噪声幅值，计算信噪比。

从以上结果可以看到，对于1.2mm的平底孔，在200mm埋深处的TC18钛合金棒材试块上，可以达到优于9dB的信噪比。此处使用的探头聚焦长度为8英寸，并未聚焦到缺陷处，如采用大聚焦深度的探头使声场聚焦在离缺陷更近的位置可以达到更优的结果。由GE检测控制技术有限公司推出的GE KrauKramer KT-B系列水浸超声检测系统专致于大直径棒材的检测，提供多通道超声仪器并配备多通道探头架以进行分区检测。

深圳市泰立仪器仪表有限公司成立于2005年11月，是专业从事测试仪器仪表设备的代理、销售和服务工作。并与国外仪器仪表生产厂商有着广泛的技术与销售合作的良好基础。作为德国FOERSTER霍释特、美国Dakota达高特、英国SONATEST声纳、英国ETHER NDE易德、美国GE通用、等公司的中国销售代理。主要销售的仪器有：超声波测厚仪、超声波探伤仪、汽车点焊探伤仪、超声波硬度计、电导率仪、磁导率仪、涡流探伤仪、涂层测厚仪、风速计、粒子计数器、推拉力计、扭力计等测试仪器。